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聚醚砜-聚乙烯吡咯烷酮高温聚合物电解质膜及燃料电池堆性能研究 被引量:5
1
作者 张劲 郭志斌 +4 位作者 张巨佳 王海宁 相艳 蒋三平 卢善富 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期589-596,共8页
基于磷酸掺杂聚苯并咪唑膜(PA/PBI)的高温聚合物电解质膜燃料电池具有高的输出功率和优异的稳定性,然而PBI膜昂贵的价格和复杂的制备工艺限制了高温聚合物电解质膜燃料电池的商业化应用。本研究以成本低和制备工艺简单的聚醚砜-聚乙烯... 基于磷酸掺杂聚苯并咪唑膜(PA/PBI)的高温聚合物电解质膜燃料电池具有高的输出功率和优异的稳定性,然而PBI膜昂贵的价格和复杂的制备工艺限制了高温聚合物电解质膜燃料电池的商业化应用。本研究以成本低和制备工艺简单的聚醚砜-聚乙烯吡咯烷酮(PES-PVP)膜的商业化应用为目标,小规模制备了幅宽为40 cm的PES-PVP复合膜,证实了流延法放大制备PES-PVP复合膜的可行性。PES-PVP膜中每个PVP重复单元的吸附量达4.9个磷酸(PA)分子,且在180℃的质子电导率达85 mS·cm^-1。此外,尺寸为165 cm2的PA/PES-PVP高温膜电极在150℃的输出功率达0.19 W·cm^-2@0.6 V,与同尺寸的商业化PA/PBI高温膜电极的输出功率相当,并在近3000 h的寿命测试中展示出良好的稳定性。最后,将PA/PES-PVP高温膜电极(单片有效面积200 cm2)组装高温膜燃料电池短堆,其中基于3片膜电极的短堆展现出良好的电堆启停稳定性;基于20片膜电极电堆的峰值功率达1.15 kW。以上结果表明所制备的PA/PES-PVP是一种性能优良、价格便宜的高温聚合物电解质膜材料,并且基于该膜材料组装的高温聚合物电解质膜电池和电堆性能优异。本研究工作为高温聚合物电解质膜燃料电池关键材料和电堆的国产化提供了研究基础。 展开更多
关键词 高温聚合物电解质膜 聚醚砜-聚乙烯吡咯烷酮 电化学 燃料电池 稳定性
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聚乙烯吡咯烷酮添加剂对聚醚砜制膜体系的影响 被引量:20
2
作者 蒋炜 江成璋 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 1996年第2期63-68,共6页
本文考察了不同PVP/PES比率对PES/PVP/DMAc/H2O制膜体系热力学平衡关系、成膜动力学因子De以及膜分离性能的影响,揭示了亲水性聚合物添加剂PVP在PES膜形成过程中所起的作用。结果表明:PVP不是单纯... 本文考察了不同PVP/PES比率对PES/PVP/DMAc/H2O制膜体系热力学平衡关系、成膜动力学因子De以及膜分离性能的影响,揭示了亲水性聚合物添加剂PVP在PES膜形成过程中所起的作用。结果表明:PVP不是单纯的致孔剂,它改变了制膜液相平衡关系及浸入沉淀时非溶剂侵入速度而延迟或促进相分离,从而影响了成膜的结构和分离性能。 展开更多
关键词 聚乙烯吡咯烷酮 聚醚 PVP添加剂 水处理
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聚乙烯吡咯烷酮含量对聚偏氟乙烯/聚醚砜共混膜性能和结构的影响 被引量:1
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作者 武利顺 宋本效 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期63-65,共3页
采用二甲基乙酰胺为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVPK90)为致孔性添加剂,研究了PVP的浓度对聚偏氟乙烯/聚醚砜(PVDF/PES)共混膜的收缩率、纯水通量、牛血清蛋白(BSA)截留率和膜结构的影响。在PVP含量为5%时,共混膜的收缩率最低,水通量取得极大... 采用二甲基乙酰胺为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVPK90)为致孔性添加剂,研究了PVP的浓度对聚偏氟乙烯/聚醚砜(PVDF/PES)共混膜的收缩率、纯水通量、牛血清蛋白(BSA)截留率和膜结构的影响。在PVP含量为5%时,共混膜的收缩率最低,水通量取得极大值,截留率有一极小值。 展开更多
关键词 聚乙烯吡咯烷酮 聚偏氟乙烯 聚醚 收缩率 水通量 截留率
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不同分子量聚醚砜超滤膜性能的研究(Ⅰ)不同添加剂的影响 被引量:10
4
作者 李良 侯铮迟 +1 位作者 陆晓峰 刘忠英 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期6-12,共7页
选用两种分子量的聚醚砜(PES)为膜材料,以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,分别以聚乙二醇(PEG400、PEG6000)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为添加剂,用非溶剂致相分离法制备了超滤膜,研究了添加剂种类及浓度对不同分子量PES超滤膜性能的影响,利用相... 选用两种分子量的聚醚砜(PES)为膜材料,以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,分别以聚乙二醇(PEG400、PEG6000)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为添加剂,用非溶剂致相分离法制备了超滤膜,研究了添加剂种类及浓度对不同分子量PES超滤膜性能的影响,利用相图及铸膜液黏度数据,从热力学、动力学、聚合物聚集体大小角度对实验现象进行了解释.结果表明,同种添加剂时,随PES分子量增大制得超滤膜的过滤通量增大、截留率降低.不同添加剂时,PES超滤膜对PEG20000溶液的通量按添加剂为PEG400,PEG6000,PVP K30的顺序依次增大.添加剂为PVP K30、PEG400时PES超滤膜的截留率大于添加剂为PEG6000时PES超滤膜截留率.铸膜液配方相同,添加剂浓度增大时,制得超滤膜的厚度增大,过滤通量增大、截留率降低. 展开更多
关键词 聚乙二醇 聚乙烯吡咯烷酮 聚醚 超滤膜
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添加剂对聚醚砜超滤膜性能影响研究 被引量:6
5
作者 赵翔 鲁建江 +2 位作者 赵颂 李姗蔓 童延斌 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期33-40,共8页
以聚醚砜(PES)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段共聚物(Pluronic F127)和乙酸乙烯酯与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物[P(vp-co-va)]为添加剂,采用... 以聚醚砜(PES)为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段共聚物(Pluronic F127)和乙酸乙烯酯与N-乙烯基吡咯烷酮的共聚物[P(vp-co-va)]为添加剂,采用非溶剂致相分离法制备聚醚砜超滤膜,考察了添加剂的种类对膜性能的影响.结果表明,当Pluronic F127质量分数为2.0%时,添加Pluronic F127的聚醚砜超滤膜具有较好的综合性能:其纯水通量可达578.4L/(m^2·h),与未添加Pluronic F127的膜相比有大幅度提升,BSA截留率可达96.7%,亲水性得到改善,膜的抗污染性能得到明显增强. 展开更多
关键词 聚醚 超滤膜 聚甲基丙烯酸甲酯 聚乙烯吡咯烷酮 共聚物
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亲水剂对磺化聚醚砜基阳离子交换膜结构与性能的影响 被引量:3
6
作者 赵津礼 陈青柏 王建友 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期93-99,共7页
以低磺化度磺化聚醚砜(SPES)为基质材料,与亲水剂聚乙烯吡咯烷酮K60(PVPK60)共混,通过改变SPES与PVP的质量比[m(SPES)/m(PVP)],制备阳离子交换膜(CEM),考察膜结构与性能.研究发现,随m(SPES)/m(PVP)的减小,CEM的力学性能先增加后降低,膜... 以低磺化度磺化聚醚砜(SPES)为基质材料,与亲水剂聚乙烯吡咯烷酮K60(PVPK60)共混,通过改变SPES与PVP的质量比[m(SPES)/m(PVP)],制备阳离子交换膜(CEM),考察膜结构与性能.研究发现,随m(SPES)/m(PVP)的减小,CEM的力学性能先增加后降低,膜中PVP未发生明显泄露,膜稳定性良好;亲水性逐渐增加;膜表面规整,表面粗糙度先降低后增加;SPES与PVP相容性良好;电渗析脱盐(ED)测试表明m(SPES)/m(PVP)为6/4和5/5阳离子交换膜优于商品对照膜的脱盐效果.因此,m(SPES)/m(PVP)为6/4和5/5时,制备的CEM整体性能较为理想. 展开更多
关键词 磺化聚醚 阳离子交换膜 脱盐 聚乙烯吡咯烷酮
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一种聚醚砜中空纤维纳滤膜的制备方法和用途(CN103551047)
7
《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期109-109,共1页
本发明公开了一种聚醚砜中空纤维纳滤膜的制备方法和用途,其特征在于首先纺制含聚醚砜与高分子量聚乙烯吡咯烷酮的中空纤维超滤膜,之后用二甲基甲酰胺和水的混合溶液进行处理,再通过真空干燥得到聚醚砜中空纤维纳滤膜,该膜制备简便... 本发明公开了一种聚醚砜中空纤维纳滤膜的制备方法和用途,其特征在于首先纺制含聚醚砜与高分子量聚乙烯吡咯烷酮的中空纤维超滤膜,之后用二甲基甲酰胺和水的混合溶液进行处理,再通过真空干燥得到聚醚砜中空纤维纳滤膜,该膜制备简便,容易操作,易于产业化。可用于香精香料的分离纯化,以及金属离子的清除,具有永久亲水性。 展开更多
关键词 中空纤维超滤膜 制备方法 聚醚 纳滤膜 用途 聚乙烯吡咯烷酮 二甲基甲酰胺 高分子量
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热处理工艺对PES亲水膜性能的影响研究
8
作者 李亮 苟阁 +2 位作者 王建明 姬靖 陈顺权 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期71-74,共4页
采用非溶剂致相分离法,以聚醚砜(PES)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K90)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为原料制备PES亲水平板膜,探讨和分析了热处理工艺对PES亲水膜性能的影响。结果表明:热处理工艺对膜PVP溶出值影响较大,热处理温度越高,热处理时... 采用非溶剂致相分离法,以聚醚砜(PES)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K90)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为原料制备PES亲水平板膜,探讨和分析了热处理工艺对PES亲水膜性能的影响。结果表明:热处理工艺对膜PVP溶出值影响较大,热处理温度越高,热处理时间越长,膜PVP溶出值越低。热处理温度对膜力学性能影响不大。随着热处理时间的增加,膜亲水性逐渐升高。热处理有利于膜水通量的提升,当热处理温度为80℃时,膜水通量为最大值。 展开更多
关键词 非溶剂致相 聚醚 聚乙烯吡咯烷酮 热处理 亲水膜
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PVP对PESU中空纤维膜的结构调控 被引量:4
9
作者 张露 蒋金虎 +4 位作者 张浩然 沈春银 王艳莉 詹亮 戴干策 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期28-34,共7页
以聚醚砜(PESU)为膜材料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,用非溶剂致相分离法制备了中空纤维膜。采用哈克旋转流变仪测定了两种分子量的PVP(PVP-K60,PVP-K90)在不同混配比下PESU纺丝溶液的流动曲线,并对所... 以聚醚砜(PESU)为膜材料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为添加剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,用非溶剂致相分离法制备了中空纤维膜。采用哈克旋转流变仪测定了两种分子量的PVP(PVP-K60,PVP-K90)在不同混配比下PESU纺丝溶液的流动曲线,并对所得膜丝进行了形貌结构、亲水及分离性能表征。结果表明,添加单一PVP体系膜中,添加PVP-K60的膜外表面平均孔径及开孔率较大;PVP-K90/PVP-K60共混膜的外表面平均孔径与开孔率均不低于纯PVP-K90所得膜,其中共混比为4/1的膜外表面平均孔径则高于纯PVP-K60所得膜;共混比为2/3的中空纤维膜为全海绵状结构且含水量较高;添加单一PVP-K60的膜纯水通量达171.6 L/(m^(2)·h),所有膜的牛血清蛋白(BSA)截留率均超过98%。不同分子量的PVP共混能实现对膜丝结构的调控及对性能的改善,且对结构与性能产生协同作用的混配比不同。 展开更多
关键词 聚醚中空纤维膜 聚乙烯吡咯烷酮 共混 结构调控 分离性能
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